Производство спиртных напитков. Сырье, аппараты, технологии получения спирта и водки - Дорош А.К.
ISBN 5-325-00756-6
Скачать (прямая ссылка):
Экспериментально доказано [38], что из разбавленного ректификованного спирта активный уголь может поглотить до 92% содержащихся в нем сложных эфиров и до 86% сивушных масел. При этом эффективно поглощается изоамиловый спирт, значительно хуже — изобутиловый. Наиболее эффективно поглощаются примеси активным углем с размерами частиц от 1 до 2,5 мм. Одновременно, наряду с поглощением примесей, образуются и новые вещества, которые как положительно, так и отрицательно сказываются на органолептических показателях водки. При этом количество вновь образующихся веществ по-разному зависит от активности и размеров частиц угля, способа его обработки и длительности соприкоснования угля с раствором. В частности, согласно [32], обработка водно-спиртового раствора, приготовленного смешиванием воды и этилового ректификованного спирта высшей очистки и содержащего в виде примесей 0,00035 мас.% ацетона и 0,08 мас.% метилового спирта, активным углем высокой активности приводит к увеличению в обрабатываемом растворе содержания ацетона на 30% и метилового спирта — на
10%. При увеличении длительности контакта угля с раствором содержание этих примесей увеличивается. В то же время при обработке раствора активным углем низкой активности (но при одинаковом времени контакта) содержание этих примесей остается на уровне их содержания в исходном растворе. В обоих случаях водно-спиртовый раствор пропускался через колонки с углем в соответствии с принятой в производстве технологией со скоростью 30 дал/час. Что касается альдегидов, то под действием активного угля вначале их содержание увеличивается, потом начинает уменьшаться и достигает минимального значения к 15 — 20 минуте обработки, после чего снова начинает увеличиваться и через 5— 6 часов после начала обработки превышает исходную концентрацию их в 1,3 — 1,5 раза и эта величина зависит от размеров частиц угля [32].
В общем, исходя из оргаиолептических качеств водки, получаемой из высококачественного ректификованного спирта, считается, что основная роль угля заключается в катализе процессов образования альдегидов, окисления спиртов в карбоновые кислоты, реакций между спиртом и. карбоновыми кислотами, в результате чего образуются эфиры, обусловливающие "букет" водки. При этом сорбирующие свойства угля по отношению к сивушному маслу разбавленного ректификованного спирта считаются второстепенными. Из сказанного ясно, почему раствор ректификованного спирта в воде крепостью 40° не имеет вкусовых качеств водки: эти качества раствор приобретает только после обработки его древесным (активным) углем в течение определенного времени.
На казенных и частных заводах по производству водки в России обработка водно-спиртовых растворов древесным углем заключалась в фильтрований раствора через уголь, помещенный в специальные емкости, называемые угольными фильтрами, и отличалась большим разнообразием и, в частности, составом угля, числом фильтров, количеством угля, расходуемого на единицу объема раствора, скоростью фильтрования и числом последовательно проводимых операций фильтрования. В советское время вместо древесного угля повсеместно стали использовать более эффективный активный уголь и несколько технологических схем очистки им водно-спиртового раствора. Соответстующие сведения приведены в следующей главе книги.
Восстановление (регенерация) угля. Так как действие угля на водно-спиртовый раствор с течением времени ослабевает и в конце концов полностью прекращается, а уголь достаточно дорогой материал, целесообразно его многократное Использование. С этой целью его регенерируют, то есть удаляют из него поглощенные из водно-спиртового раствора воду, спирт и примеси, восстанавливая этим его каталитические и адсорбционные способности. В основе процесса регенерации лежит явление температурной обратимости адсорбции: с понижением температуры она увели-
чивается, а с повышением — понижается. Поэтому прогрев отработавшего угля при достаточно высокой температуре приводит к удалению накопленных им веществ, благодяря чему восстанавливаются его адсорбционная и каталитическая способности. Регенерацию необходимо проводить сразу же после окончания очистки, так как во влажном угле может легко возникнуть плесневое брожение.
Регенерация угля на водочных заводах в России. Вначале отработанный уголь обрабатывали водяным паром с температурой 100°С, в результате чего уголь в значительной степени освобождался от легколетучих компонентов водно-спиртового раствора, преимущественно альдегидов и этилового спирта, и лишь частично от компонентов сивушного масла, после чего уголь перегружали в специальные емкости, где производили его высушивание (удаление влаги) горячими топочными газами, без их непосредственного контакта с углем. Дальнейшая тепловая обработка угля производилась двояким образом: либо отжигом его при ограниченном доступе воздуха, либо пропариванием перегретым водяным паром.
В первом случае восстановление производили в установленных вертикально емкостях цилиндрической формы из железа, смонтированных в пламенной печи. При этом нижняя часть цилиндров находится вне печи и в силу этого охлаждается воздухом. Восстановление производили следующим образом. Предварительно высушенный уголь засыпают в цилиндры со стороны их верхней части: в верхней и средней части их он прокаливается без непосредственного контакта с пламенем, в нижней частично охлаждается. После прокаливания выдвигают расположенную внизу цилиндра задвижку и высыпают уголь отдельными порциями в железные бочки, которые после этого, закупориваются и таким образом уголь хранят до использования. Поскольку в приведенной технологии невозможно полностью предотвратить доступ воздуха к углю, происходит его частичное выгорание, что экономически не оправдано.
